DE3110798A1

DE3110798A1 - Druckkopf

Info

Publication number: DE3110798A1
Application number: DE3110798A
Authority: DE
Inventors: Minoru Isobe; Hiroshi Kikuchi; Tadasi Sakura Chiba Kodama; Minoru Tokyo Teshima
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd Tokyo; Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Nippon Telegraph And Telephone Corp Oki Electric
Priority date: 1980-03-27
Filing date: 1981-03-19
Publication date: 1982-01-07
Also published as: US4377348A; GB2073497B; DE3110798C2; JPH0122153B2; GB2073497A; JPS56135080A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Druckkopf für einen Punktdrucker und insbesondere einen Seriendrucker, der mit verbesserter höherer Geschwindigkeit unter einem Zustand hoher Temperatur arbeiten kann.

Fig. 1 zeigt das Prinzip des Punkt-Matrix-Druckens in einem Seriendrucker. Ein Druckkopf 100 hat sieben Nadeln zum Mosaikdrucken und läuft entlang einer Druckzeile in der Richtung eines Pfeiles A.. Während des Laufes werden die Nadeln wahlweise angetrieben, um auf ein Papier über ein Farbband zu stoßen, und es wird ein gewünschtes Muster oder Zeichen "A", "B", "C" oder "D" gedruckt. Die Auswahl der Nadeln wird durch den Inhalt einer integrierten Speicherschaltung (IC-Speicher) gesteuert. Wenn die Größe eines zu druckenden Zeichens 2,67 mm χ 2,05 mm ist, sind 7x5 Punkte ausreichend, um ein erkennbares Zeichen zu drucken.

Einer der herkömmlichen Nadel-Punktköpfe für einen Punktdruckprozeß ist in der US-PS 3 896 918 gezeigt, in der ein elektromagnetischer Antrieb für den Betrieb von Drucknadeln eines Mosaikdruckkopfes einen drehbar oder schwenkbar befestigten Anker für jede Nadel aufweist, die entlang eines kreisförmigen Bogens angeordnet sind. Der Aufbau umfaßt ein gemeinsames Joch für alle Elektromagneten, die zwei konzentrische Schalen oder Wände aufweisen, die eine einzige Einheit bilden, wobei zylindrische Kerne in gleichen Intervallen entlang eines kreisförmigen Bogens parallel zu der Erzeugenden der Schale angeordnet sind und zwischen den einzelnen Jochschalen liegen. Jedoch hat dieser herkömmliche Druckkopf die Nachteile, daß der Leistungsverbrauch bzw. die Leistungsaufnahme zum Antreiben der Nadeln groß ist, daß die Abmessungen des Gerätes beträchtlich sind, und daß die Betriebsgeschwindigkeit des

130061/0651

11079^

Druckers ziemlich niedrig ist. Diese'Nachteil© beruhen in erster Linie auf der Tatsache, daß eine Nadel durch einen Elektromagneten angetrieben wird und die gesamt© Druckleistung zum Anschlagen eines Blattes Papier mit der Nadel durch den Elektromagneten vermittelt wird.

Ein anderer Druckkopf für einen Serienpunkt-Matrix-Drucker ist in der US-PS 4 225 250 gezeigt, in der eine Nadel in eine erste Stellung durch einen Dauer- oder Permanentmagneten vorgespannt wird und in dieser ersten Stellung mit der Federkraft einer Feder abgeglichen ist. Wenn der Elektromagnet erregt wird, ist der Fluß des Dauermagneten gelöscht,, und die Nadel wird in die zweite Stellung durch die Federkraft der Feder bewegt. Bei diesem Druckkopf wird die Druckleistung sum Anschlagen eines Papieres mit der Nadel durch eine Feder und nicht durch einen Elektromagneten erspugt. Daher kann dieser Drucker kleiner ausgeführt werden, eisen geringeren Leistungsverbrauch haben und mit einer relativ hohen Druckgeschitfindigkeit arbeiten. Jedoch hat dieser Dsuukkopf den Nachteil, daß die Druckgeschwindigkeit noch nicht rasch genug ist.

Weiterhin hat ein herkömmlicher Druckkopf den anderen Nachteil, daß die Druckgeschwindigkeit und die Druckqualität unter einem Zustand hoher Temperatur . (Hochteinpefflg&urzustanci) niaht ausreichend sind. Diese Nachteile berutan auf der Verringerung des Magnetflusses von einem Dauermagneten in einem Hochtempe= raturzustand= Fig„ 2 -zeigt die Stärke des Magnetflusses eines typischen Ferrit-Dauermagneten, wobei auf der Ordinate die Stärke des Magnetflusses (Energieprodukt) und auf der Abszisse die Temperatur aufgetragen sind» Wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, wird der Magnetfluß eines Ferrit-Dauermagneten beträchtlich in einem Hochtemperaturzustandl verringerte und dann ist die Kraft zum Anziehen eines Blattfeder und/oder eines Ankers in einem Hochtemperaturzustand unzureichend. Der Verlust an Kraft eines Dauermagneten eines Druckkopfes liefert eine un-

erwünschte Abnahme der Druckqualität und/oder eine Verringerung der Druckgeschwindigkeit.

Ein besonderes Material, wie beispielsweise Alnico, das hervorragende Eigenschaften selbst in einem Hochtemperaturzustand besitzt, ist auf dem Markt erhältlich. Jedoch ist dieses Material im Vergleich mit Ferrit-Material aufwendig, und die Verwendung dieses Materials steigert den Preis des Druckkopfes selbst.

Andere herkömmliche Druckköpfe sind in der US-PS 3 659 238 und in der US-PS 4 044 668 gezeigt. Jedoch sind die Eigenschaften dieser Druckköpfe noch nicht für einen Betrieb in einem Hochtemperaturzustand befriedigend.

Da der kontinuierliche Betrieb eines Druckkopfes die Temperatur des Druckkopfes selbst ansteigen läßt, wird der stabile Betrieb bei der hohen Temperatur für einen Druckkopf von wesentlicher Bedeutung.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Nachteile und Einschränkungen der herkömmlichen Serien-Druckköpfe zum Punkt-Matrix-Drucken zu überwinden und einen neuen und verbesserten Druckkopf anzugeben, der bei einem Hochtemperaturzustand arbeitet, um ein kontinuierliches Drucken-mit hoher Geschwindigkeit zu erlauben.

Diese Aufgabe wird bei einem Druckkopf nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung sieht also einen Druckkopf vor, der aufweist eine geschichtete oder Sandwich-Struktur aus einer ersten kreisförmigen Jochplatte, einem zylindrischen Magneten und einer ringförmigen zweiten Jochplatte, mehrere Elektromagne-

130061/0651

ten, die auf der ersten Jochplatte ari vorbestimmten Winkelintervallen angeordnet sind, eine Anker-Druck-Nadel-Halbanordnung mit einer kreisförmigen elastischen Feder, mehreren Ankern und mehreren Drucknadeln, die auf der Sandwich-Struktur angeordnet sind, so daß die Sandwich-Struktur, Elektromagnete und die Anker eine erste, im wesentlichen geschlossene Magnetbahn erzeugen, und ein Einstelljoch, das an der Sandwich-Struktur befestigt ist. Das Einstell joch hat s.olche magnetischen Eigenschaften,daß der magnetische Widerstand oder die Reluktanz mit steigender Temperatur zunimmt. Die Anker werden zu den Elektromagneten durch den Fluß des Dauermagneten angezogen, wenn die Elektromagnete nicht erregt sind, und eine elastische Feder wird gebogen, um die Energie zu speichern. Nach der Einspeisung eines elektrischen Stromes in einen Elektromagneten wird der Fluß vom Dauermagneten durch den Elektromagneten aufgehoben, und ein Anker sowie die betreffende Drucknadel werden durch die in der Feder gespeicherte Energie angestoßen, um einen Punkt auf ein Blatt Papier zu drucken. Obwohl der durch den Dauermagneten erzeugte Fluß aufgrund einer Temperaturänderung verändert wird, ist diese Flußänderung durch das Vorliegen des JSinstellJoches kompensiert, so daß eine konstante Druckgeschwindigkeit und eine hervorragende Druckqualität trotz einer Temperaturänderung und einer Flußänderung des Dauermagneten erhalten werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen?

Fig. 1 ein Mosaikmuster zur Erläuterung des Punkt-Matrix-Druckens bei der Erfindung;

Fig.. 2 eine temperaturabhängige Kennlinie eines typischen Ferrit-Dauermagneten;

Fig. 3A einen Schnitt des erfindungsgemäßen Druckkopfes',

Fig. 3Β einen Schnitt A-A von Fig. 3A;

Fig. 3C den zerlegten Zustand einer Anker-Druck-Nadel-Halbanordnung ;

Fig. 3d eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Druckkopfes; Fig. 3E eine Vordersicht des erfindungsgemäßen Druckkopfes; Fig. 4 die magnetische Kennlinie eines Einstellmaterials;

Fig. 5 Druckeigenschaften des erfindungsgemäßen Druckkopfes bei einer Temperaturänderung; und

Fig. 6 einen Schnitt eines anderen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Druckkopfes.

Die Fig. 3A bis 3E zeigen die Struktur eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Druckkopfes, wobei Fig. 3A einen Schnitt, Fig. 3B einen-Schnitt A-A von Fig. 3A, Fig. 3C den zerlegten Zustand der Anker-Druck-Nadel-Halbanordnung, Fig. 3D eine Draufsicht des Druckkopfes und Fig. 3E eine Seitensicht des Druckkopfes darstellen.In diesen Figuren sind gezeigt eine erste kreisförmige Jochplatte 1 aus einem ferromagnetischen Material mit einem Mittenloch 1a, ein Säulenkern aus vorzugsweise Siliciumstahl, der als ein Magnetkern eines Elektromagneten arbeitet, wobei der Säulenkern 2 mit einem vorbestimmten Winkelintervall auf einem Kreis auf der ersten jochplatte 1 (vgl. Fig. 3B) verteilt ist. Jeder der Säulenkerne 2 ist auf der Jochplatte 1 befestigt, indem dessen dünnes Ende in die Jochplatte 1 eingreift, wie dies in Fig. 3A gezeigt ist. Eine Spule 4 ist auf dem Säulenkern 2 gewickelt. Die Leitungsdrähte der Spule 4 erstrecken sich zu einer äußeren Schaltung durch das Loch 1a der Jochplatte 1. Weiterhin ist ein zylindrischer Magnet 3, der in der Axialrichtung magnetisiert ist und aus Ferrit-Material besteht, auf der Jochplatte 1 festgelegt. Auch ist eine ringförmige zweite Jochplatte 5 vorhanden, und es sei

130061/0651

anhand von Pig. 3Ά darauf verwiesen, daß das obere Niveau des zweiten Joches 5 mit demjenigen des Säulenkernes 2 des Elektromagneten zusammenfällt. Diese Bauteile (erste Jochplatte 1, Säulenkerne 2, Spulen 4, Dauermagnet 3 und weite Jochplatte 5) bilden eine Magnet-Halbanordnung.

Ein dünner ringförmiger Abstandshalter 6 aus einem ferromagnetischen Material bildet einen Spalt zwischen den Ankern und den Säulenkernen (vgl. Fig. 3C). Außerdem 1st eine kreisförmige Scheibenfeder 7 aus vorzugsweise Kohlenstoffstahl vorgesehen die einen gemeinsamen Außenring und mehrere Vorsprünge aufweist, die vom gemeinsamen Ring znx Mitte der Scheibe vorspringen, und es sei darauf hingewiesen, daß jeder Vorsprung.· einzeln von dem gemeinsamen Außenring vorgespannt oder gekrümmt sein kann. Ein Anker 8 ist auf; jedem Vorsprung der Scheibenfeder 7 befestigt. Eine Druefenaäel 9 (9a, 9b) erstreckt sich senkrecht zur Ebene de^ Feder 7 und ist am äußeren Ende des Ankers 8 durch Schweißen, befestigt. Eine dritte Jochplatte 10 weist radiale Schlits© pif, um die Anker aufzunehmen, wie dies in Fig. 3C geaeigt ist» Diese Bauteile (ein Abstandshalter 6, eine Feder 7, Anker 8, Drucknadeln 9 und die dritte Jochplatte 10) bilden eine Änker-Nadel-Halbanordnung, wie dies in Fig„ 3C angedeutet ist. Diese Bauteile haben mehrere kleine Löcher h, mit denen diese Halbanordnung durch Schrauben an der Magnet-Halbanordnung festgelegt ist.

Außerdem ist ein Führungsrahmen 11 aus einem nicht-magnetischen Material vorhanden. In der Mitte de§ Führungsrahmens 11 ist ein Stab oder Pfosten 11a mit einem linearen Schlitz 11b vorgesehen» Dieser Schlitz 11b nimmt-die Spitze der Drucknadeln 9 auf. Der Führungsrahmen 11 hat auch mehrere Löcher h, mit denen der Führungsrahmen 11 durch Scteauben an der Magnet-Halbanordnung festlegbar ist»

Weiterhin ist ein ringförmiges Eiöstel.ljoch 12 vorgesehen, das

die magnetische Eigenschaft besitzt, daß sein magnetischer Widerstand mit steigender Temperatur zunimmt. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3A bis 3E bedeckt das Einstelljoch 12 die erste Jochplatte 1, den Dauermagneten 3 und die zweite Jochplatte 5, d.h., die Höhe oder die Breite H des Einstelljoches 12 ist nahezu gleich der Summe aus der Dicke der ersten Jochplatte 1, der Breite oder der Höhe des Dauermagneten 3 und der Dicke der zweiten Jöchplatte 5. Vorzugsweise ist das Einstelljoch 12 C-ringförmig mit einem schmalen Spalt G (vgl. Fig. 3B). Auf diese Weise wird der Einstellring 12 außerhalb der Magnet-Halbanordnung durch die Federwirkung des Einstellringes selbst befestigt*

Das Einstelljoch 12 besteht aus einem Einstellstahl oder einer Einstell-Legierung mit den Komponenten Fe-Ni-Co. Die Einstell-Legierung wird beispielsweise von der Firma Sumitomo Tokushu Kinzoku Co., Ltd., Tokyo, Japan, unter dem Handelsnahmen MS-1, MS-2 und MS-3 geliefert. Bei der Einstell-Legierung MS-2 beträgt der Temperaturkoeffizient der Flußdichte im Einstelljoch -0,8%/°C.

In der obigen Struktur wird die erste im wesentlichen geschlossene Magnetbahn vom Dauermagneten 3 über die zweite Jochplatte 5, den Abstandshalter 6, die dritte Jochplatte 10, jeden Anker 8, jeden Säulenkern 2, die erste Jochplatte 1 zum Dauermagneten 3 gebildet. Auch die zweite geschlossene Nebenmagnetbahn wird vom Dauermagneten 3 über die zweite Jochplatte 5, das Einstelljoch 12 und die erste Jochplatte 1 zum Dauermagneten 3 geführt.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Anzahl der Drucknadeln 9 gleich ist der Anzahl der Anker 8, der Vorsprünge der Balttfeder 7 und der Säulenkerne 2, und jede Kombination aus jeder Drucknadel, jedem Anker und jedem Säulenkern wirkt, um jeden Punkt zu drucken. Die äußere obere Spitze der Drucknadeln 9

130061/0651

ist auf einer geraden Linie in den Schlitz 11b für ein Mosaikdrucken ausgerichtet.

Im folgenden wird der Betrieb des erfindungsgemäßen Druckkopfes näher beschrieben.

Es sei zunächst angenommen, daß die "!Temperatur die übliche Raumtemperatur (beispielsweise 25°C) ist.

Wenn die Spulen 4 nicht erregt sind, läuft der durch den Dauermagneten 3 induzierte Magnetfluß vom Magneten 3 durch das zweite Joch 5, den Abstandshalter 6, das dritte Joch 10, die Anker 8, die Säulenkerne 2 und das erste Joch 1 zum Magneten 3 um. Auch läuft ein bestimmter Anteil des Magnetflusses des Dauermagneten 3 in der zweiten Magnefcbahn vom Dauermagneten 3 über das zweite Joch 5, das Einstelljoch 12 und das erste Joch

1 zum Dauermagneten 3 um. Infolge des Magnetflusses in der ersten geschlossenen Magnetbahn werden die Anker 8 zusammen mit den Vorsprüngen der Feder 7 zu den jeweiligen Säulenkernen

2 durch die Kraft des Dauermagneten 3 angezogen. Jeder der Anker 8 und der Vorsprünge der Feder 7 werden durch den betreffenden Säulenkern 2 unabhängig angezogen, und wenn die Anker durch die Kerne angezogen werden, dann werden die Spitzen der Drucknadeln zurückgefahren oder im Führungsrahmen 11 befestigt bzwο gesichert. Auch sei darauf hingewiesen, daß die Vorsprünge der Feder 7 gekrümmt oder vorgespannt sind, um die Energie zu speichern, indem sie zu den Säulenkernen 2 angezogen werden.

Wenn sodann eine der Spulen 4 erregt wird, indem ein elektrischer Strom in dieser Spule 4 fließt, dann ist der betreffende Säulenkern 2 magnetisiert, so daß der durch die Spule 4 erzeugte Magnetfluß den Magnetfluß im Säulenkern in der ersten Magnetbahn vom Dauermagneten 3 aufhebt oder auslöscht. Daher wird der betreffende Anker 8 nicht weiter vom Säulenkern 2 angezogen sondern freigegeben. Wenn der betreffende Vorsprung

130061/OeSl

der Blattfeder 7 freigegeben ist, wird die am Anker 8 angebrachte Drucknadel 9 stark aus dem Führungsrahmen 11 getrieben, und die so angestoßene Drucknadel trifft auf ein Papier über ein (nicht gezeigtes) Farbband auf, wodurch dann ein Punkt auf einem Papierblatt gedruckt wird. Daher wird eine Nadel durch die in der Feder gespeicherte Energie angetrieben, und die auf eine Nadel einwirkende Druckkraft ist immer konstant, wenn der durch den Dauermagneten erzeugte Magnetfluß konstant ist.

Wenn sodann der elektrische Strom in der Spule 4 aufhört, so endet auch der durch die Spule 4 erzeugte Magnetfluß, und der vom Dauermagneten 3 gebildete Magnetfluß wird nicht weiter in dem betreffenden Säulenkern 2 aufgehoben; sodann werden der Anker 8 und die betreffende Nadel 9 wiederum zum betreffenden Säulenkern 2 angezogen.

In der obigen Beschreibung wird angenommen, daß der Dauermagnet 3 auf einem Ferrit-Material einen Magnetfluß 0 liefert. Ein bestimmter Anteil 0₁ dieses Gesamtflusses 0 läuft in der ersten Magnetbahn vom Dauermagneten 3 über das zweite Joch 5, den Abstandshalter 6, das dritte Joch 10, den Anker 8, den Säulenkern 2 und das efste Joch 1 zum Dauermagneten 3 um, und der andere Anteil 0_ läuft in der zweiten Magnetbahn vom Dauermagneten 3 über das zweite Joch 5, das Einstelljoch 12 und das erste Joch 1 zum Dauermagneten 3 um. Die folgende Gleichung ist erfüllt:

0 = 0₁ + 0₂.

Wenn die Temperatur des Druckkopfes und/oder des Dauermagneten 3 niedrig ist, liefert der Dauermagnet 3 einen großen Magnetfluß, und der Wert des Gesamtflusses 0 ist groß.

Wenn sodann die Temperatur des Druckkopfes und/oder des Dauer-

130061/0651

magneten 3 hoch ist, nimmt der Magnetfluß vom Dauermagneten 3 infolge der Eigenschaften des Ferrit^Materials ab. Diese Hochtemperatur zustand beruht beispielsweise auf amm Energieverlust im Druckkopf selbst, und je höher die Betriebsgeschwindigkeit des Druckers ist, desto höher wird die Temperatur» Es sei darauf hingewiesen,, daß in diesem Fall bei hoher Temperatur des Dauermagneten 3 auch die Temperatur des Einstelljoches 12 hoch ist, und die Temperatur des Einstelljoches 12 ist nahezu gleich der Temperatur des Dauermagneten 3, da das Einstelljoch 12 direkt am Dauermagneten 3 mit einer großen Berührungsfläche angebracht ist.

Wenn somit die Temperatur des Dauermagneten 3 hoch ist und der Gesamtfluß 0 abnimmt, so nimmt der magnetisch© Widerstand im Einstelljoch 12 sü_r und dann nimmt ameh der Magnetfluß 0₂ im Einstelljoch 12 ab. D.h., die Abnahme des Gesamtflusses 0 wird durch die Abnahme des Flusses 0₂ kompensiert, und dann kann der Fluß 0,, in der ersten Magnetbahn unabhängig von der Jüiderung des Gesamtflusses 0 und/oder der Temperatur konstant sein» Demgemäß ist die Kraft zum Änsiehen der Anker su den Säulenkernen unabhängig von der Änd©S?ung der Temperatur und/ oder der Änderung des Gesamtflusses 0 konstant/ und der erfindungsgemäße Druckkopf kann sogar la ©inem Hochfcexnperaturzustand befriedigend arbeiten.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel für den ¥eglauf der Fiußdiohte in Abhängigkeit von der Temperatur ©in©i Hi-Pe-Cr=Einste1!materials, wenn das Magnetfeld 100 Oe (1Q^S/4 ff Ära"¹) beträgt» Das Material von Fig„ 4 wird in geeigneter Weise für das Einstelljoch beim erfindungsgemäßen Druckkopf verwendet. Es sei anhand von Fig» 4 darauf verwiesen, daß öi@ Flußdicht© mit steigender Temperatur abnimmt» Dieser Verlauf beruht auf der magnetischen Eigenschaft, daß der magnetische Widerstand mit steigender Temperatur zunimmt»

Fig. 5 zeigt Kurven für den Einfluß auf den erfindungsgemäßen Druckkopf, wobei auf der Ordinate die Druckzeit für jeden Punkt in ps und auf der Abszisse die Temperatur der Außenwand des Druckkopfes aufgetragen sind. Da die Druckzeit für jeden Punkt proportional zu dem an Ankern liegenden Magnetfluß, ist, genügt es, die Druckzeit zu messen, um den an den Ankern liegenden Magnetfluß zu bewerten. In Fig. 5 zeigt die schraffierte Fläche, daß ein Anker nicht zu einem Säulenkern infolge des Fehlens eines Magnetflusses angezogen werden kann.

In Fig. 5 zeigt eine Kurve (a) die Kennlinie, wenn kein Einstelljoch vorgesehen ist, und es sei darauf hingewiesen, daß die Druckgeschwindigkeit in diesem Fall mit zunehmender Temperatur steigt. D.h., der effektive Magnetfluß nimmt ab, wenn die Temperatur ansteigt. Dagegen zeigt eine Kurve (b) in Fig.5 die Kennlinie, wenn das Einstelljoch 12 vorgesehen wird, und es sei darauf hingewiesen, daß die Druckzeit (und der Magnetfluß) nahezu konstant unabhängig von einer Temperaturänderung sogar von 25°C bis 125°C ist.

Fig. 6 zeigt den Aufbau eines anderen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Druckkopfes, bei dem das Einstelljoch 12·, das ebenfalls C-ringförmig ist, auf der Innenwand des Dauermagneten 3 eingefügt ist, während das Einstelljoch 12 von Fig. 3A auf der Außenwand des Dauermagneten 3 herumgeführt wird. Der Aufbau von Fig. 6 hat den Vorteil, daß die Temperatur der Spule 4 und/oder des Säulenkernes 2 rasch durch das Einstelljoch 12' erfaßt wird, da das Einstelljoch 12* nahe bei diesen Spulen und Kernen positioniert oder angeordnet ist. Somit wird eine genauere Temperaturkompensation durchgeführt, wobei das Ausführungsbeispiel der Fig. 3A den Vorteil besitzt, daß das Einstellen und Befestigen des Einstelljoches einfach durchführbar ist, da dag Joch auf der Außenwand des Dauermagneten vorgesehen ist.

130061/0651

» ■■» «A

■«.-·.♦ η

Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Druckkopfes liegen sieben Drucknadeln vor, und somit beträgt die Anzahl der Vorsprünge der Feder 7 und der Elektromagnete ebenfalls sieben, wobei der Durchmesser einer Drucknadel 9 den Wert 0,36 mm besitzt und diese Nadel aus einem Hartstahl einschließlich Wolfram und Kobalt hergestellt ist. Der Dauermagnet 3 hat einen Außendurchmesser von 35 mm, einen Innendurchmesser von 22 mm und eine Höhe von 8 mm, und dieser Magnet 3 besteht aus einem Ferrit-Material, das billig ist. Der Säulenkern 2 hat einen Durchmesser von 3,5 mm und besteht aus Siliciumstahl. Die auf den Säulenkern 2 gewickelte Spule 4 ist ein emaillierter Draht von 0,1 mm und besitzt 490 Windungen. Der zu dieser Spule gespeiste" elektrische Strom beträgt 1 A. Die Scheibenfeder 7 besteht aus Kohlenstoffstahl für ein Federmaterial. Die Länge eines Hubes einer Drucknadel beträgt 0,16 mm an der Spitze einer Nadel und 0,4 xran an dem an einem Anker festgelegten Teil. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat das Einstelljoch 12 eine Dicke von 0,8 mm, wenn es aus dem Material MS-2 besteht, und eine Höhe von 14 mm.

Das Einstelljoch 12 kann nicht nur die Temperaturänderung, sondern auch das Ermüden der Feder 7 kompensieren. D.h., wenn die Feder 7 durch den langen Gebrauch des Druckkopfes ermüdet, so wird die Federkraft geringer. Wenn die Feder 7 schwach ist, muß entweder auch der Dauermagnet 3. schwächer werden oder es muß der Strom in der Spule 4 gesteigert werden, um die bestimmte Druckgeschwindigkeit zu gewährleisten. In diesem Fall kann das Einstelljoch den Magnetfluß entsprechend dem Ermüden der Feder 7 und dem Strom in der Spule 4 einstellen.

Wie oben erläutert wurde, hat der erfindungsgemäße Druckkopf zwei Magnetbahnen. Die erste Bahn dient zum Betreiben des Druckkopfes, und die zweite Bahn wird verwendet, um den Magnetfluß in der ersten Bahn unabhängig von Temperaturänderungen konstant zu halten. In der zweiten Magnetbahn wird ein be-

stimmtes Einstellmaterial verwendet, das die magnetische Eigenschaft besitzt, daß der magnetische Widerstand mit steigender Temperatur zunimmt. Damit kann der erfindungsgemäße Druckkopf mit hervorragender Druckqualität und ausgezeichneter
Druckgeschwindigkeit selbst in einem Hochtemperaturzustand
arbeiten. Die Erfindung ermöglicht somit einen vollkommen neuartigen und verbesserten Druckkopf.

130061/0651

Claims

Ansprüche

1 „ J Druckkopf zxm Mosaikdrucker! mit einer ersten zyliadri=·

!hen Jochplatte,, einem zylindrischen Dauermagneten, der in ei* ner Äxialrichtung magnetisierbar ist und auf der ersten Joch*= platte angeordnet ist, wobei der Dauermagnet die Eigenschaft besitzt, daß der durch den Dauermagneten erzeugte Magnetfluß mit steigender Temperatur abnimmt, einer ringförmigen zweiten Jochplatte,, die auf dem Dauermagneten' angeordnet ist, mehreren Elektromagneten, deren jeder einen Säulenkern und eine auf den Säulenkern gewickelte Spule aufweist, wobei die Elektromagnet te auf einem Kreis auf cfer ersten Jochplatte mit vorbestimmten Winkelintervallen angeordnet sind, einer Anker-Druck-Nadel-Halbanordnung mit wenigstens einer kreisförmigen, elastischen Scheibenfeder mit mehreren, sich nach innen erstreckenden

130061/0661

Vorsprüngen, mehreren Ankern, deren jeder auf den betreffenden Vorsprung der Scheibenfeder festgelegt ist, und mehreren Drucknadeln, deren jede auf Sem betreffenden Anker festgelegt ist, so daß sich die Drucknadel senkrecht zur Scheibenfederebene erstreckt, einem Führungsrahmen, der die Anker-Druck-Nadel-Halbanordnung mit einem dünnen linearen Schlitz bedeckt, um durch die Spitzen der Drucknadeln zu verlaufen, einer ersten, im wesentlichen geschlossenen Magnetbahn, die von dem Dauermagneten über die zweite Jochplatte, die Anker, die Elektromagnete und die erste Jochplatte zum Dauermagneten vorgesehen ist, so daß ein Anker zusammen mit der betreffenden Drucknadel zum betreffenden Elektromagneten durch den in der ersten Magnetbahn umlaufenden Magnetfluß angezogen und dieser Anker und die betreffende Drucknadel durch die Federkraft der Scheibenfeder nach Einspeisen eines elektrischen Stromes in die Spule des betreffenden Magneten freigegeben werden, um einen Punkt zu drucken,

dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrisches Einstelljoch (12) an der ersten Jochplatte (1), dem Dauermagneten (3) und der zweiten Jochplatte (5) angebracht ist, um eine zweite geschlossene Magnetbahn vom Dauermagneten (3) über die zweite Jochplatte (5), das Einstelljoch (12) und die erste Jochplatte (1) zum Dauermagneten (3) zu erzeugen, und daß das Einstelljoch (12) die magnetische Eigenschaft besitzt, daß der magnetische Widerstand des Einstelljoches (12) mit steigender Temperatur des Einstelljoches (12) zunimmt.
2. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsteiljoch (12) auf der Außenwand der ersten Jochplatte (1), des Dauermagneten (3) und der zweiten Jochplatte (5) herumgeführt ist (Fig. 3A).
3. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstelljoch (12) auf der ersten Jochplatte (1) angeordnet ist und auf der Innenwand des Dauermagneten (3) und der zwei-

130061/0651

ten Jochplatte (5) einbeschrieben ist.
4. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Niveau der Spitze des Einstelljoöhes (12) nahezu auf dem gleichen Pegel wie das Niveau der Säulenkerne <2) der Elektromagnete (4) ist.
5ο Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (3) aus einem Ferrit-Material besteht.
6. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstelljoch (12) aus einer Fe-Ni-Co-Legierung besteht.
7. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstelljoch (12) einen nach innen gerichteten Vorsprung besitzt, der in eine auf der Außenwand des zweiten Joches (5) oder des Dauermagneten (3) oder der etrsten Jochplatte (1) vorgesehene Aussparung eingreift.

δο . Druckkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstelljoch (12) in zwei Teile gepreßt ist, deren jeder eine Vielzahl einander gegenüberliegender Zähne besitzt, so daß die gegenüberliegende Fläche zwischen diesen Zähnen einstellbar ist.

130061/06S1